卡諾的熱力學第二定律，也就是宇宙萬物趨於冷卻、衰敗的傾向。法默不清楚新的第二定律會是什麼樣子，但是他相信：這個定律能形容物質自我組織的傾向，同時能預測宇宙中組織的通性。
一九八八年十一月底，羅沙拉摩斯非線性研究中心的祕書交給蘭頓一個密封的官樣信封，裏面是由實驗室主持人海克（Siegfred Hecker）簽署的一份備忘錄：
我們最近注意到，你已經開始領取第三年博士後研究獎學金，然而卻還未完成博士學位。根據能源部第四○︱一一三○條規定，本機構不得雇用未具博士學位的博士後研究員超過三年。就閣下的情況，由於行政作業失誤，我們未事先警告你可能觸犯規定的相關事宜。因此我們已經向能源部申請延期，你不必歸還一九八九年會計年度的獎學金；但是，自八八年十二月一日起，除非你已經拿到博士學位，我們將無法繼續聘請你擔任研究員。
簡單的說，就是你被解雇了。蘭頓大驚失色，跑去找杜倫（Gary Doolen），杜倫鄭重其事的證實了這件事，沒錯，確實有這麼一條規定。而且，沒錯，海克有可能這麼做。
蘭頓如今回想起這件事，還餘悸猶存。那些混帳傢伙讓他出醜了整整兩個小時，然後才舉行那場驚喜派對。杜撰了那封信，並安排了整場惡作劇的法默說：能源部那條規定的號碼應該早就洩漏天機了，蘭頓快四十歲了，而他的生日正是十一月三十日。
還好，蘭頓一旦從驚恐中恢復過來，生日派對就賓主盡歡，畢竟不是每天都有博士候選人過四十歲生日。法默還號召蘭頓在研究中心和理論部門的同事，一起湊錢買了部新的電吉他當做生日禮物。我是真心要刺激他趕快讀完博士，因為我擔心他遲遲沒有拿到學位，終究會成為把柄，而且說不定真的有這麼條規定，限制實驗室聘用沒有博士學位的人。
人工生命宣言
蘭頓很清楚法默的用意，沒有人比他更想完成博士論文。自從人工生命研討會舉辦後，他的研究有不少進展。他已經把舊的細胞自動機編碼從密西根移轉到羅沙拉摩斯的工作站上運作，他也以不計其數的電腦實驗來探討混沌邊緣的相變，他甚至深入的閱讀了物理學文獻，學習如何用統計方法分析相變。
但是，一年的時間就這麼匆匆流逝，而他還沒有真正開始動筆，原因是人工生命研討會結束後，許多後續的發展占據了他的時間。柯文和潘恩斯請他整理演講內容，結集成冊，作為聖塔菲研究院關於複雜科學的系列叢書之一。同時，柯文和潘恩斯也堅持這些文章必須像其他學術論文一樣，經過外界科學家嚴謹的審核。他們告訴他，聖塔菲研究院絕不能沾染上草率的名聲，這必須是科學，而不是電視遊樂器。
蘭頓不介意，因為他自己也一直抱持著同樣的觀點。但是，他已經花了幾個月時間做編輯工作；也就是說，把四十五篇論文各讀四遍，把每篇論文寄給不同的審稿人，再把審稿人的意見寄回給原作者，要求他們修改論文，還要不時以甜言蜜語哄騙每個人快馬加鞭修改完成，然後，他自己再花幾個月的時間撰寫序文和總論。他嘆口氣：真是花了不少時間。
另一方面，整個過程讓他獲益非淺。他說：這就好像準備博士資格考。怎麼樣才是好的論文？有了這次經驗後，我成為這方面的專家。現在，這本書總算完成了，完全符合柯文和潘恩斯要求的水準，蘭頓覺得他所創造的不只是一系列的論文而已。他的博士論文或許還深陷泥沼，但是研討會論文集很有可能就此奠定了人工生命科學成為嚴謹科學的基礎。更重要的是，他融會貫通了研討會講員的想法和洞見後，在序文和長達四十七頁的總論中盡取其精華。蘭頓等於為人工生命的內涵撰寫了一份最清楚的宣言。
從抽象組織透視生命
他寫道：基本上，人工生命與傳統生物學恰好背道而馳。人工生命不是藉著分析來了解生命把生物社群解析成物種、有機體、器官、組織、細胞、細胞器、薄膜，及最後的分子；人工生命試圖以綜合法來了解生命：在人工系統中，組合簡單的片段來創造近似生命的行為。人工生命科學的信條是，生命並不只是物質表面的特性，而是物質的組織。人工生命的運作原則是，生命的定律一定是以變動的形式存在。人工生命的遠景是，運用電腦和機器人等新媒介來探索生物學的其他可能發展。人工生命學者能像太空科學家研究其他星球一樣：因為從整個宇宙的角度來了解其他星球的動態，反而對我們自己的世界有更深一層的了解。只有當我們能夠從生命可能的形態來看生命目前的形態時，我們才能真正了解野獸的本質。
他說，從抽象組織的觀點來看生命，可能是研討會中最引入注目的見解。難怪這些見解往往與電腦息息相關，因為兩者有相同的智識起源。
自從法老王的時代開始，人類就在找尋自動機的祕密，當時的埃及工匠利用水的滴漏而發明了時鐘。在西元第一世紀，亞歷山大的希羅（Hero of Alexandria）提出了他的氣體學，描述保持正常氣壓的氣體如何在模仿動物及人形的小機器中，產生簡單的運動。一千年後在歐洲，中古和文藝復興時期的工匠發明了愈來愈精巧的鐘鎚，會從時鐘內部伸出敲打報時，有些公共時鐘甚至還設計了各種形狀的鐘鎚演出一齣戲。工業革命時期，時鐘自動機技術帶動了更複雜的流程控制技術，工廠的機器已由轉動的凸輪和相互連結的機械手臂導引著運轉。此外，更精密的結合了轉動的凸輪、鼓輪及機械手臂後，十九世紀的發明家又開發出一種控制器，能在同一部機器上產生不同的動作程序。隨著二十世紀初期計算機的發展，這種可以設定程式的控制器成為電腦發展的濫觴，蘭頓說。
同時，邏輯步驟的程序（procedure）逐漸在邏輯學家的努力下獲得較清楚的概念，因此奠定了一般計算理論的基礎。二十世紀初期，徹區（Alonzo Church）、歌德爾（Kurt Godel）、圖寧等人指出，無論機器所用的材質是什麼，機械流程的精髓不是一件東西，而是抽象的控制結構能夠以一組規則來表現的程式。蘭頓說，的確，這也是為什麼你可以把軟體從一部電腦中取出，放到另一部電腦中執行；因為這部機器的機械性不在於硬體，而是在於軟體之中。一旦你接受了這個觀念（這也正是蘭頓十八年前在麻州綜合醫院中得到的啟示），那麼你很容易就可以看出，有機體的生命力也在於軟體之中、在於分子的組織中，而非分子本身。
複雜來自簡單
然而，蘭頓承認，當考慮到生命的流動性、自發性及有機性，再考慮到電腦和其他機器的運作完全由人為掌控時，要接受這個觀念並不容易。乍看之下，單單以這些名詞來談生命體系，都顯得十分滑稽。
但是，答案就在於研討會中一再出現的第二個洞見：沒錯，生命體系是機器，但是這種機器的組織和我們所習慣的組織截然不同。不像人類的設計師都從上而下設計機器，生命體系似乎都從底部向上發展，從簡單的系統中浮現出整體結構。蛋白質、DNA、及其他生物分子組成了細胞，神經元組成腦子，相互反應的細胞組成了胚胎，螞蟻組成了蟻群，同理，企業及個人組成經濟體系。
當然，這正是賀南及聖塔菲派的複雜適應性系統的觀點。不同的是，賀南把這種群體結構視為基本單位的集合，經由基本單位的重組，可以產生極有效率的演化。然而，蘭頓卻視之為可以產生豐富、似生命動態的機會。在電腦上模擬複雜物理系統的過程中，我們得到的最驚人教訓是，複雜的行為不需要來自複雜的根源。的確，極其簡單的元素集合起來，就可能突然出現有趣而迷人的複雜行為。
這是蘭頓的肺腑之言，這段話正充分反映了他發現自動複製的細胞自動機的親身經驗，但是，這段描述同樣也適用於雷諾斯的柏茲群人工生命研討會中最生動的展示。雷諾斯並沒有由上而下詳細規範柏茲的整體行為，或是叫柏茲跟隨一個特定的領袖行動，他只用了三個簡單的規則來局部規範個別柏茲之間的互動關係。然而正是這種局部性，使柏茲群能夠有組織的適應變動的狀況。這些規則總是會把柏茲拉在一起，正如亞當史密斯看不見的手總是要在供需之間維持平衡。但是，就如經濟一樣，這種集中於一點的傾向只是傾向而已，是每個柏茲對鄰近柏茲的行動發生反應後的結果，所以當柏茲群碰到像柱子這樣的障礙物時，只要每個柏茲各行其是，柏茲群就會毫無困難的兵分二路，繞道而行。
蘭頓說，試試看以一大堆規則來告訴每一個柏茲，在每一種可想像到的情況下該如何應變，系統就會變得笨拙而複雜。事實上，蘭頓看過像這樣的電腦模擬實驗，結果都顯得笨拙而不自然更像卡通動畫，而不是活潑的生命。除此之外，既然程式不可能涵蓋每一種可能的狀況，由上而下的系統永遠都會碰到它們不知道如何應付的場面，因此會變得敏感而脆弱，經常躊躇不前。
科學的生機論
加拿大的林登梅爾和普辛基（Prezemyslaw Prusinkiewcz）發表的電腦繪圖植物，也是同樣經過由下而上的群體思考所產生。這些植物並不是畫在電腦螢幕上，而是長出來的。開始的時候只有一條莖，然後用幾個簡單的規則來告訴每條莖如何長出樹葉、花朵、以及更多的分枝。同樣的，這些規則並沒有提到最後形成的植物長什麼樣子，而只是模擬植物發展過程中，眾多的植物細胞如何各自區分及相互作用，卻因此創造出幾可亂真的灌木或花朵。事實上，如果細心的選擇適當的規則，甚至可以創造出與已知品種非常相似的電腦植物。如果稍微修改一下規則，可能就會產生截然不同的植物，這也證明在演化時，生物發展過程中些微的改變都可能在外觀上引起劇烈的變化。
蘭頓說，研討會中許多人都提到，要產生似生命的行為必須模擬小單位的群體，而不是模擬複雜的大單位；只控制局部行為，而不是掌控全局。不要從上而下巨細靡遺的作各種規定，而是讓行為由下而上、自然而然的突現出來。實驗的時候，要把重心放在發展中的行為，而不是最後的結果。就像賀南最喜歡提出的論點，生命體系從來都不會真正安定下來。
的確，你可以把這種由下而上的想法看成純科學的新生機論（vitalism）。所謂生機論，就是古代的人認為生命中包含了某種超越物質的能量、力量、或精神。蘭頓說，生命的確超越物質，但不是因為有一種超乎物理或化學法則的生機賦予這些體系生命，而是因為遵循簡單互動規則的群體，能夠恆常的展現出人意料之外的行為。生命也許確實是一種生化機器，但是，要賦予這個機器生命，並不是就把生命注入機器之中，而是組織機器，讓機器群體間相互反應的動態活起來。
生命就是一種計算方式
最後，蘭頓說，會議中第三個洞見是：生命可能不只是像計算方式而已（因為生命不只是分子，而是組織的特性），生命根本就是一種計算方式。
要知其所以然，得先從以碳為基礎的傳統生物學開始講起。一百多年來，生物學家不斷指出，任何活的有機體最突出的特質就是它的基因型（genotype，在DNA中編成密碼的遺傳藍圖）及表現型（phenotype，亦稱表型，為遺傳指令所創造出來的可觀測性狀）之間的差異。當然，活細胞的實際活動極其複雜，每一個基因都是一種蛋白質分子的藍圖，在細胞中有數不清的蛋白質以數不清的方式相互作用。但是，事實上，你可以把基因型想成平行執行的小小電腦程式的集合，一個基因就是一個電腦程式。發生作用的時候，每一個程式都和其他活躍的程式合作或競爭，集合起來看，這些相互反應的程式所執行的整體計算方式，就是表現型，也就是有機體發展過程中所呈現的結構。
其次來看看人工生命的一般生物學，觀念如出一轍。蘭頓以泛基因型或GTYPE泛指任何低層次規則的集合，又以泛表現型或PTYPE來泛指在特定環境下，這些規則相互作用所產生的結構或行為。例如在傳統的電腦程式中，泛基因型本身顯然就是電腦密碼，而泛表現型則是使用者輸入信息所引起的程式反應。在蘭頓的自我複製細胞自動機中，泛基因型是規定每個細胞如何與相鄰細胞相互作用的規則，而泛表現型則是整體形態。在雷諾斯的柏茲程式中，泛基因型是引導柏茲飛行方向的三個一組的規則，而泛表現型則是柏茲群的結群行為。
更廣義的說，泛基因型的觀念基本上和賀南的內在模型觀念不謀而合，唯一的不同是蘭頓比賀南更強調泛基因型作為電腦程式的角色。所以，自然而然，泛基因型的觀念能充分應用在賀南的分類者系統上，就好像一組分類者規則一樣。這個觀念同樣適用於艾可模型，在模型中，生物的泛基因型包括了攻擊和防禦的染色體。而在亞瑟的玻璃屋經濟模型中，人工作用體的泛基因型就是辛苦學習而來的經濟行為規則。基本上，這個觀念適用於任何複雜適應性系統，在其中作用體能依照一組規則而相互作用。而當它們的泛基因型發展為泛表現型時，在在呈現出一種計算方式。
不聽話的電腦軟體
蘭頓說，最美妙的是，一旦你把生命與計算的觀念相結合，就可以產生大量的相關理論，例如生命為什麼充滿驚奇？
一般而言，你不可能從一組泛基因型開始，而預測它們的泛表現型行為會是如何。這是電腦科學的不可判定性定理；也就是說，除非電腦程式微不足道，否則要知道結果最快的方法就是把程式跑一遍，看看會發生什麼狀況。沒有任何通用的程序能夠以更快的速度掃描過電腦密碼和輸入信息，然後就告訴你答案。大家過去喜歡說：電腦只聽程式設計師的話，這個說法一方面千真萬確，另一方面卻又捕風捉影，因為任何複雜而有趣的電腦密碼都會產生出乎意料之外的結果。這是為什麼電腦軟體在上市前，都必須經過無休無止的測試和修正錯誤，然而使用者還是很快就會找到毛病。對人工生命而言，最重要的是，這是為什麼生命系統可以一方面是完全由程式（泛基因型）控制的生化機器，另一方面仍然會在泛表現型中產生意外、自發的行為。
從其他許多電腦科學的定理中可以得知，你想倒過來走也不行。你不能先設定你想要的行為（泛表現型），而希望找到一組能產生這種結果的規則（泛基因型）。當然，所有的定理都不能阻止程式設計師在定義清楚的環境下，利用經過完整測試的演算法來解決被清楚定義的問題。但是蘭頓說，生命系統面對的往往是定義模糊、不斷變動的環境，似乎只有嘗試與錯誤（也就是達爾文的天擇）這條路可走。
他指出，這條路好似殘酷無情而且曠日費時。大自然的程式是用許多任意區隔的泛基因型來建造許多不同的機器，然後把不管用的機器淘汰掉。而事實上，這種混亂而浪費的過程，也許就是大自然所能找到的最好辦法。此外，賀南的遺傳演算法也許是唯一可行的辦法，能讓電腦處理雜亂、定義不清的問題。這也許也是唯一有效的程序，能讓你從特定的泛表現型線索中，找到泛基因型。
電腦病毒有生命嗎？
撰寫總論時，蘭頓小心翼翼的避免聲稱人工生命學者所研究的實體真正活著。很顯然這些實體並非真正活的，無論柏茲、植物、自我複製細胞自動機，都只是電腦模擬而已，是離開了電腦就不復存在的簡化生命模型。儘管如此，由於人工生命的整個觀點都是要抓住生命最基本的原則，因此，很難逃避這個問題：人類終能創造出真正的人工生命嗎？
蘭頓發現這個問題很難回答，其中一個原因是，沒有任何人知道真正的人工生命是什麼樣子。也許是某種遺傳工程製造出來的超級有機體？或是能自我複製的機器人？還是教育過度的電腦病毒？到底生命是什麼？你怎麼能確定你是不是真的找到了生命？
毋庸置疑，這個問題在研討會中引起了廣泛的討論，不只在會場上，而且在走廊上或晚餐桌上，都有人高聲熱烈的辯論這個問題。
電腦病毒尤其是個熱門話題。許多與會者都覺得電腦病毒已經快要跨越界線了，這個討厭的東西幾乎符合每個人所能想到的每一種生命條件。電腦病毒能藉著自我拷貝到另一部電腦或磁片中而達到繁殖、散布的目的；電腦病毒能夠以電腦密碼的形式儲存起來，就好像DNA一樣；電腦病毒還能徵用宿主（電腦）的原有性能來執行它們自己的功能，就好像真正的病毒徵用了受感染的細胞分子新陳代謝作用一樣；電腦病毒能對環境（電腦）的刺激起反應；而且，拜一些電腦玩家變態的幽默感之賜，電腦病毒甚至還會突變和演化。儘管電腦病毒不能獨立的生存於物質世界中，但是不能因此就否定它是有生命的東西。如果就像蘭頓所宣稱，生命存乎組織之中，那麼適當組織的實體就是有生命的，無論它是用什麼做成的。
然而，無論電腦病毒的身分如何，蘭頓毫不懷疑真正的人工生命終有一天會出現，而且這一天可能就在不久的將來。甚且，由於生物科技、機器人技術以及先進的軟體技術發展，人工生命將被應用在商業及軍事用途上。但是，人工生命的研究也因此格外重要，如果我們真的朝向人工生命的美麗新世界邁進，那麼至少我們在行進中要張大眼睛。
扮演上帝的角色？
蘭頓寫道：在本世紀中葉以前，人類已經有能力消滅地球上的生命。在下個世紀中葉以前，人類將有能力創造生命。兩者之中，很難說何者施加給我們的責任更重。未來，不只將出現人工生命，而且演化的過程也將愈來愈在人類的掌控之中。
在這樣的遠景之下，他覺得每個投身於這個領域的科學家應該立刻閱讀科學怪人（Frankenstein）這本書。在這本書中（儘管電影中並未出現這一幕），科學怪人聲稱他不需要為他的創造物負責任。蘭頓指出，我們絕不容許這樣的事情發生，我們無法預測目前所做的事情將如何影響未來，但是無論如何，我們都要為後果負起責任。也就是說，大家必須公開討論人工生命的含義。
除此之外，假設你真能創造生命，那麼你會突然面臨到比生命或非生命的技術定義還要重大的問題，你會很快的陷入某種實證的神學中。例如，創造了一個活生物之後，你是否有權利命令它崇拜你，供奉你？你是否有權利扮演上帝的角色？如果它不聽你的話，你是否有權利毀滅它？
蘭頓說，這些都是很好的問題。無論能不能找到正確的答案，我們都應該要誠實、公開的討論這些問題。人工生命不只挑戰科學和技術，而且挑戰我們最根本的社會、道德、哲學及宗教信仰。人工生命就像哥白尼的太陽系理論一樣，會強迫我們重新檢視自己在宇宙的定位以及在大自然中所扮演的角色。
新的第二定律
如果蘭頓的語氣比一般的科學論文高調的話，那麼在羅沙拉摩斯，他不是唯一的例外；法默不會讓他專美於前。
最好的例子就是法默在一九八九年和他的太太，環境律師貝琳（Alletta Belin）共同發表的非技術性論文：人工生命：即將來臨的演化（Artificial Life: The Coming Evolution），這篇論文在加州理工學院慶祝葛爾曼六十大壽的研討會中發表。他們寫道：隨著人工生命的出現，我們可能是第一個能創造出自己繼承人的生物。如果我們扮演造物主失敗了，我們的繼承人可能冷酷而惡毒。但是如果我們成功了，他們可能是無論在知識或智慧上，都遠超越我們的優秀生物。很可能未來具有意識的生命回顧這個世紀時，我們會最受矚目；但不是因為我們自己，而是因為我們所創造的生命。人工生命很可能是人類最美好的創造物。
拋開他的詞藻不談，法默可是很認真的把人工生命當一門嶄新的科學看待，因此，他也很認真的支持蘭頓。畢竟，最早把蘭頓引進羅沙拉摩斯的人就是法默，儘管他為蘭頓遲遲不完成博士論文而憤怒，但是他毫不後悔。他說：蘭頓絕對有他的價值，大家都很喜歡他，像他這樣真正有夢想、有人生目標的人太少了。蘭頓不太有效率，但是我覺得他很有洞見，而且有辦法實現自己的想像，他不怕應付細節。
的確，法默是蘭頓的良師益友，儘管蘭頓實際上比他大五歲。法默是聖塔菲決策核心圈裏極少數的年輕科學家之一，他說服柯文撥出五千美金贊助蘭頓在一九八七年舉辦的人工生命研討會，也安排蘭頓在聖塔菲研究院的會議上演說，他在聖塔菲科學委員會上倡議聘請科學家來研究人工生命，還鼓勵蘭頓在羅沙拉摩斯定期舉辦小型討論會。最重要的是，當法默在一九八七年同意主持羅沙拉摩斯理論部門新成立的複雜系統小組時，他把人工生命列為小組的三個主要研究計畫之一。
法默並不是天生的行政人才。三十五歲的法默是個高大、瘦骨嶙峋的新墨西哥州人，直到現在還是一副研究生的模樣，紮個馬尾，穿著T恤，嘴裏嚷著：質疑權威！繁忙的官僚作業令他痛苦，而撰寫提案向華盛頓的那些呆瓜要錢，更令他痛苦。然而，法默無論在申請經費或激發知識熱情上，都天賦異稟。他以數學預測而聞名於世，他最早找到方法來預測看似隨機而混沌的系統的未來行為，包括像人們最有興趣研究的股市未來動向。此外，法默毫不懊悔把小組大半的一般性經費，都撥給蘭頓和一小群人工生命學者，而他自己的非線性預測和其他的研究工作只好自食其力了。預測能產生實際的結果，所以我可以答應贊助機構在一年內就有回收。但是人工生命研究還要很長一段時間，才能產生實際的結果。在目前的環境下，人工生命幾乎不可能申請到研究經費。
就長期來說，目前的狀況並不符理想。法默熱愛預測的工作，但是在行政責任和預測工作之外，他幾乎沒有時間研究人工生命，然而人工生命比其他任何題目都能打動他的心弦。他說，人工生命直接切入突現和自我組織的深層問題，而這些問題正是一直盤旋在他腦海中的問題。
人類最後的問題
法默說：我在中學的時候，就已經想到了自我組織的問題。儘管剛開始的時候，我的想法很模糊，而且是從科幻小說得來的靈感。他尤其記得艾西摩夫（Issac Asimov）的一篇小說最後的問題（The Final Question）。小說中，未來的人類問宇宙超級電腦，要如何消除熱力學第二定律也就是宇宙萬物趨於冷卻、衰敗的傾向。他們問，我們如何扭轉日益增強的能趨疲（entropy，熵的音譯）。結果，在人類滅亡、星球冷卻多年之後，電腦終於學會如何完成這項偉大的志業，於是它宣布：創世的光芒再現！一個嶄新、低能趨疲的宇宙於焉誕生。
法默讀到艾西摩夫的小說時，才十四歲，即使在當時，他都感覺到這個小說指出了一個深奧的問題。他自問，如果能趨疲不斷增強，如果原子尺度的錯亂和失序是不可改變的，為什麼宇宙仍然會產生星球、雲和樹？為什麼物質會大規模的變得愈來愈有組織，同時又小規模的變得愈來愈沒有組織？為什麼宇宙萬物沒有在遠古以前，就分解成混沌一片瘴氣？
法默說：老實說，對這些問題的興趣驅使我成為物理學家。伍特斯（William Wooters，物理學家）和我在史丹福上完物理課後，常常坐在草地上討論這些問題，腦中閃現各式各樣的想法。很多年以後，我才發現其他人也已經有類似的想法，而且還記載在文獻上，例如韋納（Norbert Wiener, 1894︱1964）和調控學，普里歌金和自我組織觀念等。事實上，甚至在英國哲學家史賓塞（Herbert Spencer）的著作中都找得到同樣的議題。一八六○年代，史賓塞藉著發明適者生存這樣的句子，而推廣了達爾文的理論，在他眼中，達爾文的進化論只是驅動宇宙結構自然起源的廣大力量中的一個特例。
法默說，所以很多人都各自思索這些問題，但是當時他覺得很沮喪：沒有一門學科在探討這個問題。生物學家沒有在研究這類問題，他們陷在哪個蛋白質會和哪個蛋白質發生反應的迷陣中，忽略了一般性的通則。就我所見，物理學家也沒有在研究這類問題。這是我一頭栽進混沌理論的原因之一。
葛雷易克在他的暢銷書混沌中，特闢一章來講這段故事：一九七○年代，法默和他一生的摯友派卡德還在加州大學聖塔克魯茲分校念物理研究所的時候，他們怎麼樣迷上了輪盤賭的運動學。計算球在輪盤上快速滾動的軌跡使他們感覺到，物理系統中最初的小變動可能會在最後的結果中產生巨大的變化。書中也描寫他們和另外兩位研究生簫（Robert Shaw）和克洛區菲（James Crutchfield）如何開始了解到，所謂混沌的新科學或一般人較熟悉的動力系統理論；他們四人又如何決定致力於這方面的研究，而形成所謂的動力系統集團。
法默說：然而，經過一段時間以後，我對混沌理論感到厭倦。混沌的基本理論已經成形，所以我不再有開疆闢土、探索未知的樂趣。除此之外，混沌理論本身也不夠深入，混沌理論告訴你簡單的行為規則能產生極其複雜的變化；但是儘管碎形的圖案美麗非凡，混沌理論事實上對生命體系或演化的基本原則談得不多，也沒有解釋從散亂的初始狀態如何自我組織成複雜的整體。更重要的是，混沌理論沒有回答他念念不忘的老問題：宇宙中為何不斷形成結構和秩序？
法默相信，答案尚未揭曉。這是為什麼他和考夫曼、派卡德一起研究自動催化組及生命起源，並且熱心支持蘭頓的人工生命研究。就像羅沙拉摩斯和聖塔菲的許多人一樣，法默已可以感覺到這種理解、答案、原理或定律，幾乎就要伸手可及。
他說：我主張生命和組織就像日益增強的能趨疲一樣，是不可改變的；但是，因為生命和組織比較不規則，所以看起來比較不定。生命反映了一個普遍的現象，我相信這種現象可以用一個類似熱力學第二定律的定律來說明，這個定律能形容物質自我組織的傾向，同時能預測宇宙中組織的通性。
法默不清楚新的第二定律會是什麼樣子。如果我們很清楚，我們就知道如何達到目標。目前一切純屬臆測，只是直覺而已。事實上，他不清楚結果會有一條定律，還是有許多條定律？不過，他確實知道人們最近發現了許多線索，例如突現、適應、混沌邊緣。他們至少已開始為這個假設的新第二定律勾勒出輪廓。
先得描述突現
法默說，首先，這條想像中的定律必須對突現有嚴謹的描述：整體大於部分的總合究竟是什麼意思？他說：這不是魔術，但是對人類而言，在我們小小的腦子裏，感覺好像魔術一樣。飛翔的柏茲（及真正的鳥群）會適應鄰居的行動，因此形成群體。有機體會在共同演化之舞中合作並競爭，因此形成協調的生態系。原子彼此鍵結以尋求最低能量狀態，因此形成所謂分子的突現結構。人類為了滿足物質需求而彼此購買、銷售或交易物品，因此創造了所謂市場的突現結構。人類也因為其他不可量化的因素而彼此互動，因而形成家庭、宗教和文化。藉著不斷尋求相互適應及自我統一，作用體超越了自我，組成了新的東西。訣竅就在於要弄清楚其中的道理，但是又不會變成枯燥無味的哲學或新時代神祕主義。
而這也正是電腦模擬及人工生命的奧妙之處：你可以在桌上型電腦以簡單的模型實驗，看看你的想法實際運作狀況如何，試試看能否精確的確立原本模糊的概念，也可以試著提煉出突現在大自然中運作的本質。而且，目前可以選擇的模型很多。特別引起法默注意的是結合論以相互連結的節點網路來代表一群相互反應的作用體。過去十年來，結合論模型到處出現，最好的範例就是神經網路運動，學者利用人工神經元來模擬知覺及記憶恢復，同時也對主流人工智慧學所採用的符號處理方式，發動猛烈的攻擊。緊迫其後的就是聖塔菲研究院所支持的許多模型的研究，包括賀南的分類者系統、考夫曼的遺傳網路、生命起源的自動催化組模型，以及派卡德在一九八○年代中期和羅沙拉摩斯的皮瑞森合作的免疫系統模型。
法默承認，其中有許多模型看起來不像結合論的模型，許多人第一次聽到這些模型被歸為結合論，都大吃一驚。但是，這只不過是因為不同的人在不同的時間，創造了這些模型以解決不同的問題，而且他們用不同的語言來描述這些模型。法默說：其實剖開來看，他們的本質都一樣。
當然，在神經網路中，節點及連結點的結構非常明顯。節點相當於神經元，而連結點則相當於連接神經元的突觸。如果程式設計師有一個視覺的神經網路模型，他可以藉著刺激能接受輸入信息的節點，使之反應，來模擬明暗不同的光線落在視網膜的形態，然後讓這種反應透過連結點，散播到神經網路的其他部分。這就好像把滿滿一船貨物送到沿海各個港口，再由不計其數的貨車把貨物沿著公路運送到內陸城市。如果妥善安排連結點，那麼網路的反應很快就會安定下來，對應於所看到的景觀（例如，那是一隻貓！），而形成自我統一的形態。而且，即使輸入的信息混雜而不完整，網路模型仍然會有同樣的表現。
在賀南的分類者系統中，節點︱連結點結構就沒有那麼明顯。節點組就是所有可能的內部信息的組合，例如l001001110111110。而連結點就是分類者規則，每一條規則都在系統的內在公布欄上找尋適當的信息，然後也在布告欄上張貼信息回應。程式設計師藉著刺激一些輸入節點，也就是把相關的輸入信息張貼在布告欄上，來刺激分類者發出更多的信息，然後又引起更多信息回應。結果就好像神經網路散播對刺激的反應一樣，分類者系統中會流瀉出大量信息。然後，也正像神經網路會安定下來形成自我統一的狀態；分類者系統也會安定下來，形成一組穩定的信息及分類者，以解決眼前的問題或是在賀南的眼中，代表一個突現的心智模型。
異曲同工
法默說，在他和派卡德、考夫曼合作完成的自動催化及生命起源模型中，也可以看到這種網路結構。在這個模型中，節點組也就是所有可能的聚合物物種的組合，例如abbcaad，連結點則是聚合物之間的模擬化學反應：聚合物A催化聚合物B，以此類推。藉著刺激某些節點的反應（也就是從模擬的環境中，讓小小的食物聚合物穩定的流入系統之中），將會引起一連串的反應，最後安定下來，形成活躍而且可以自給自足的聚合物和催化反應形態也就是自動催化組，一種模擬從太初渾湯中突現的原始有機體。
其他模型的分析也都殊途同歸，其中都暗藏著同樣的節點︱連結點結構。法默說，找到共同的架構令人安心不少，因為這表示四個瞎子至少是把手放在同一頭大象身上。此外，共同架構也幫助學者更容易溝通，不必再遭受不同術語的干擾。最重要的是，找出共同的架構可幫助學者提煉出模型的精髓，因此能更提綱挈領的討論突現的意義。而這些模型告訴我們的教訓就是：力量其實蘊藏於連結點之中。這是為什麼許多人對結合論如痴如醉，因為你可以從非常、非常簡單的節點著手線性的聚合物、只有二元的信息、或是只能開關的神經元，經過相互反應後，仍然產生令人驚訝而複雜的結果。
就以學習和演化為例吧。既然節點如此簡單，網路的整體行為就幾乎完全由連結點來決定。或是套句蘭頓的話，連結點把網路的泛基因型編碼了，因此要修正系統的泛表現型行為，你只要改變連結點即可。法默說，事實上，要改變行為的方式有兩種。第一種是連結點的位置固定不變，但是改變它們的強度。這就是賀南所謂的採掘式學習（exploitation learning），不斷改善你已有的知識。在賀南的分類者系統中，他藉著不斷獎勵能產生好結果的分類者規則，來達到這個目的。在神經網路中，則藉著各種學習演算法，在網路中呈現一系列已知的輸入信息，然後不斷加強或減弱連結點，直到出現正確的反應。
第二種比較激烈的調整連結點的方法，是改變網路的整個布線圖，把舊的連結點扯掉，放入新的連結點。這種方式就等於賀南所謂的探險式學習（exploration learning）冒大風險來取得高回收。例如自動催化組中發生的狀況就是如此，就好像在真實世界一樣，偶爾會自動形成新的聚合物，因此而產生的化學連結點會給自動催化組一個機會，來探索聚合物的全新領域。但是，神經網路就不會發生這種狀況，因為神經網路的連結點是模擬突觸的，不能被更動。但是，近來有一批神經網路迷所做的實驗中，神經網路在學習的過程也會重新布線，理由是任何固定的布線圖都是任意配置，應該容許改變。
法默說，所以簡單的說，結合論的想法顯示，即使節點（個別的作用體）沒有腦子，沒有生命，依然能突現出學習和演化的能力。更廣義而言，當力量是在於連結點，而非節點時，所代表的意義就和蘭頓及人工生命學者的理論一致。也就是說，生命的本質是在於組織而不在於分子。這同時也幫助我們對於生命和心靈在宇宙的起源，有了更深一層的了解。
混沌邊緣的魅力
法默說，但是儘管美景可期，結合論模型仍然無法解釋新的第二定律。首先，結合論模型無法告訴你突現如何在經濟、社會、或生態體系中運作，在這些體系中，節點都非常精明，會不斷彼此適應。要了解這類的系統，你必須先了解合作和競爭的共同演化之舞，也就是說，用過去幾年日漸流行的艾可之類的模型來研究共同演化。
更重要的是，無論是結合論模型或共同演化模型，都無法解釋生命和心靈最初的起源。宇宙中為什麼會出現生命和心靈？單單說突現不足以解釋一切。宇宙中充斥著各種突現的結構，例如銀河、雲、雪花等物體，但它們都沒有獨立的生命。一定還需要其他的條件，而這個假設的新第二定律必須告訴我們其他的條件是什麼。
顯然，必須由直接指向基本物理和化學原理的模型來完成這個工作，例如蘭頓最喜歡的細胞自動機，法默說。而蘭頓在細胞自動機中發現的混沌邊緣的奇怪相變，似乎正提供了大部分的解答。在人工生命研討會中，蘭頓對這個題目一直保持緘默；但是從一開始，聖塔菲和羅沙拉摩斯的許多人都發現混沌邊緣的觀念扣人心弦。
蘭頓的基本觀念是，產生生命和心靈的神祕東西是在秩序和失序之間的某種平衡。更明確的說，你應該從系統如何表現的角度來看系統，而不是只注意系統如何構成。如此一來，你就會發現秩序和混沌這兩個極端，就好像當原子被鎖定在定點所形成的固體，以及當原子任意互相顛覆時形成的液體一樣。但是在這兩種極端之間，在某種叫混沌邊緣的抽象相變中，你也可以找到複雜性也就是系統的組成元素從來不會鎖定在固定位置，但是也從來不會分崩離析，變成混沌一片。這類系統一方面穩定得足以儲存資訊，另一方面又鬆散得足以傳遞資訊。這類的系統能組織起來作複雜的計算，能對外界反應，能表現得自動自發、有適應性及生意盎然。
前蘇聯當然會解體！
當然，嚴格的說，蘭頓只有在細胞自動機中證明了複雜和相變之間的關聯性。沒有人知道在其他模型中，或在真實的世界裏，是不是依然如此。但是法默說，另一方面，有很多線索顯示，或許這是真的。例如，你可以看到多年來，許多結合論模型會突然出現類似相變的行為。早在一九六○年，考夫曼在他的遺傳網路模型中最先發現的就是相變。如果連結點太鬆散的話，網路基本上就凍結不動，而如果連結點太緊密的話，網路就會在一片混亂中劇烈攪動。惟有在兩者之間，當每個節點恰好有兩個輸入信息時，網路才能產生考夫曼所要尋找的穩定的狀態循環。
法默說，在一九八○年中葉，自動催化組模型也發生了相同的狀況。這個模型有許多參數，例如反應的催化強度，以及食物分子供給的頻率都是。基本上，他和派卡德、考夫曼必須借助從嘗試與錯誤中獲得的經驗，以人工來設定所有的參數。他們首先發現的就是在參數到達某種程度之前，模型中沒什麼狀況發生，但是一旦跨越了某個門檻後，自動催化組就會迅速發展。法默說，這種行為又和相變大同小異。
他說：我們可以感覺到雷同之處，但又很難明確的解釋清楚。這是另外一個領域，需要有人作一些嚴謹的比較分析。
法默說，更混沌未明的是，混沌邊緣的觀念能不能應用在共同演化的系統上？當你探討生態系或經濟系統時，你不清楚是否能明確定義像秩序、混沌及複雜這些觀念，更遑論相變了。儘管如此，法默覺得混沌邊緣的原理仍然沒錯。就拿前蘇聯為例吧，很明顯，採取中央極權統治的社會組織是行不通的。長期以來，史達林所構築的體系太僵硬不變，控制嚴密，以致無法生存。或是看看七○年代底特律的三大汽車公司吧，他們規模擴張得太龐大，太嚴格的鎖定幾種做事方式，以致對日益增強的日本挑戰無動於衷，更不要說積極應變了。
另一方面，無政府主義也行不通，最好的例子就是前蘇聯瓦解後，部分小國的狀態。自由放任的經濟體系也行不通，狄更斯筆下英國工業革命時期的恐怖生活及近代美國儲貸銀行大災難，都是例證。最近的政治發展更顯示，健全的經濟和健全的社會都必須讓秩序和混沌保持平衡，但不是只求取和稀泥、折衷式的平衡而已。這些體系必須像活細胞一樣，一方面以嚴密的回饋及管制來自我規範，另一方面也要留下創造、改變及因應新狀況的空間。在由下而上、有彈性的組織中，演化勃然而興；但同時，演化必須導正由下而上的活動，以免摧毀整個組織，必須有某種控制的階層使資訊不但由下而上流動，同時也由上而下流動。法默說。混沌邊緣的複雜動力學似乎最適合這類的行為。
邁向複雜
法默說：我想我們隱約知道，這種有趣的組織現象活動的領域在哪裏。然而，這並不能解釋一切。即使為了辯解，你假設這種特別的混沌邊緣領域確實存在，想像中的新第二定律還是得解釋突現系統如何到達這個領域，如何繼續留在混沌邊緣，以及在那裏做什麼。
法默說，你很容易就安慰自己說，達爾文早就回答了這兩個問題。既然在競爭的世界裏，反應最複雜的系統總是最占上風，那麼固定不變的系統只要稍微放鬆一點，就能表現得更好，而紊亂的系統只要有組織一點，也同樣能表現得更好。所以如果這個系統還不在混沌邊緣的話，你期待學習和演化會把系統推向混沌邊緣。如果系統已經在混沌邊緣了，那麼你期待學習和演化會在它開始游離時，把它拉回來。換句話說，你期待學習和演化穩住混沌邊緣，因為那才是複雜、適應性系統生存的自然領域。
第三個問題：一旦到達了混沌邊緣，系統做什麼事情？這個問題比較微妙。
在所有可能的變動行為的廣大空間中，混沌邊緣就像一片超薄的薄膜，是分隔混沌和秩序的特殊複雜行為區域。就像你看，汪洋大海的表面只不過由一個分子那麼厚的界線，來分隔海水輿空氣。而且混沌邊緣也像汪洋大海一樣，廣闊得超乎想像之外，在其中，作用體可以經由無限種方式而變得複雜而有適應能力。的確，就像賀南提到的永恆的新奇，以及有適應能力的作用體逡巡於可能性的無垠穹蒼，他所討論的正是有適應能力的作用體游走於廣闊的混沌邊緣薄膜中。
所以，關於這點，新的第二定律可能會怎麼說呢？
當然，新的第二定律可能會部分談到基本單位、內在模型、共同演化，以及賀南和其他人研究的所有適應機制。然而，法默猜想這條定律的核心或許不是關於機制，而是關於方向它在陳述一個簡單的事實：演化的結果總是令事物比演化之前更複雜、更精巧、更有架構。他說：雲比大霹靂後的混沌一片有架構，生命起始的太初渾湯又比雲有架構。我們又比太初渾湯有架構，現代經濟體系要比美索不達米亞的城邦有架構，就好像現代科技要比羅馬時代的科技複雜一樣。似乎學習和演化不止慢慢、不可遏止的把作用體拉向混沌邊緣，同時學習和演化也把作用體沿著混沌邊緣，帶向愈來愈複雜的發展方向。為什麼呢？
什麼是進步？
我們很難在生物學中說明進步的觀念。法默說。當我們說，這個生物比那個生物先進，究竟代表什麼意思？例如，蟑螂已經在地球上生存了幾億年，比人類的歷史還要久遠，牠們對於當蟑螂非常拿手。我們真的比牠們先進嗎？還是只是不同而已？六千五百萬年前，我們的靈長類祖先真的比殘暴霸王龍先進，還是只不過僥倖逃過彗星隕落的劫難而已？
法默說，當我們無法清楚的定義適應度（fitness）時，適者生存就和生者生存（survival of the survivors）意義相同。
但是，我也不相信虛無主義也就是任何事物都不會比別的事物更好。如果你退後一步，綜覽整個演化過程，我相信你可以很有意義的討論進步的觀念，你會看到整個趨勢都是朝向日益增強的精巧、複雜和功能性發展；T型車（福特最早期製造的汽車）和法拉瑞車的差異比起最初的有機體和最近的有機體的差異，簡直是小巫見大巫。儘管這個觀念叫人難以捉摸，但是演化的設計確實日漸朝向質的提升，這種整體趨勢是有關生命意義最迷人而深奧之處。
他最喜歡的例子就是他和派卡德、考夫曼合作的自動催化組研究中的演化。自動催化的美妙之處在於你可以從頭看著突現產生，看著一些能互相催化的化學組，其濃度以極驚人的速度超越了均衡狀態的濃度。也就是說，整個自動催化組就好像突現的新個體，從均衡的背景中突顯出來，這正是你想用來解釋生命起源的現象。如果我們知道如何在真正的化學實驗中，重複這個過程，那麼我們就找到了生命和非生命的中介者。這些自動催化的個體沒有遺傳密碼，但是卻能自給自足，自我繁衍；它可能不像種子做得那麼好，但是卻比一堆石頭好一些。法默說。
在最初的電腦模型中，自動催化組沒有演化，因為當時自動催化組與外在環境之間沒有互動關係。模型假設所有的事情都發生在一鍋混合的化學溶液中，所以一旦自動催化組突現出來，就會變得很穩定。然而，在四十億年前真實的世界裏，環境會讓這種面貌模糊的自動催化個體陷於掙扎、波動之中。所以為了要了解在這種情境下會發生什麼狀況，法默和研究生巴格利讓自動催化組模型的食物供應產生波動。最妙的就是，有些自動催化組就像貓熊一樣，只吃竹子。如果你改變了它們的食物，它們就活不了。但是另外有一些自動催化組則像雜食動物一樣，有很多不同的新陳代謝方法，因此可以替換不同的食物分子。所以，當你改變供應的食物時，它們完全不受影響。法默說。像這種最強壯的自動催化組很可能就會生存於遠古的地球上。
近來，法默又和巴格利及羅沙拉摩斯的博士後研究員方塔那（Walter Fantana）再修正了一次自動催化組模型，使這個模型能像真正的化學系統一樣，容許間歇發生一些自然反應。這些自然反應引起很多的自動催化組分裂，但是分崩離析的自動催化組卻正好為演化的大躍進鋪路。它們引發了紛至沓來的新品種，有些變種變得更強大，然後又穩定下來，直到下一次大崩潰出現。我們看到了一系列的自動催化組變種相互取代。也許這就是線索。法默說：我很有興趣看看我們在談進步的概念時，是否能涵蓋突現的結構這種突現結構具備了某些前所未有的追求穩定的回饋環。關鍵在於必須發生一系列的演化來架構宇宙的物質，每一個層次的突現都為下一個層次的突現鋪路。
等待拼圖英雄
法默說：談這些令我沮喪，因為有語言上的問題。人們再三討論如何定義複雜和突現計算的傾向，但是如果不能以數學術語作清楚的定義，單單用這些字眼，只能在你的腦中激起模糊的影像。這就像熱力學誕生之前的一八二○年代，他們知道有一種東西叫作熱，但是他們討論的時候所用的名詞，後來聽起來簡直可笑極了。
事實上，當時他們甚至不確定熱是什麼，更不要談了解熱如何作用了。當時大多數德高望重的科學家都相信燒得紅熱的撥火鐵棒中密布著一種叫熱素的無重透明液體，只有少數人認為熱可能代表了撥火棒的原子中某種細微的運動。結果少數人的意見是正確的。
此外，當時也沒有人能想像如蒸汽機、化學反應及電池等複雜混亂的事物，竟然全都由一些簡單的通則所宰制。直到一八二四年，年輕的法國工程師卡諾（Sadi Carnot）發表了後來被稱之為熱力學第二定律的陳述：熱不會自然的從冷物體流到熱物體，當時卡諾正在寫一本關於蒸汽機的書，他正確的指出，這個簡單而普遍的事實使蒸汽機的效率大受限制，更不要提內燃機、發電廠的渦輪機，或是任何靠熱來發動的引擎了。不過要再過七十年，才出現第二定律在統計上的解釋：原子總是不斷嘗試回復隨機狀態。
法默說，同樣的，直到一八四○年代，英國釀酒商和業餘科學家焦耳（James Joule）才為熱力學第一定律奠定了實驗基礎。熱力學第一律又稱能量不滅定律，它說明了能量能夠從一種形式轉換到另一種形式，包括熱的、機械的、化學的或電的形式；但是你永遠無法創造或毀滅能量。到了一八五○年代，科學家才能以清晰的數學形式說明這兩條定律。
在自我組織的範疇中，我們正悄悄的邁向這個階段。但是，了解組織要比了解失序難多了，我們還無法以清晰量化的形式來說明自我組織的核心概念。我們需要像氫原子這樣的東西，讓我們能夠把它分解開來，清楚描述讓它發生作用的關鍵是什麼。但是，目前我們只了解這塊拼圖中的零星片段，每一片各自有其意義。例如，我們現在很清楚混沌和碎形的概念，也就是簡單的部分所構成的簡單系統能產生複雜的行為。我們也蠻了解果蠅的基因調節。在某些特定的狀況下，我們也依稀掌握了腦部的自我組織過程。而在人工生命的研究中，我們創造了小宇宙的新內涵。所有的這些行為只約略反映了自然系統中的真實狀況，但是我們已經能夠完全利用電腦來模擬上述的概念，並任意改變其中的情況，而且不但知其然，亦知所以然。我們希望有一天終於能組合所有的片段，形成完整的演化和自我組織理論。法默說。
他補充：喜歡問題定義明確的科學家對這門學問不會感興趣，但是沒有定見正是這個領域迷人之處。一切都還在發展之中，沒有人已經找到解答的途徑，但是點點滴滴的線索四處飄散，模擬的系統和模糊的概念紛紛湧現，因此可以預見二、三十年後，我們將會有一套真正的理論。
思考天擇問題
至於考夫曼，他衷心希望不需要等那麼久。
他說：我聽過法默說這好像熱力學誕生前的階段，我想他說得沒錯，我們在複雜科學中想要尋求的，是整個宇宙的非均衡系統中狀態形成的通則。有了像混沌邊緣之類的提示，我覺得我們已經瀕臨突破，就好像距離卡諾發明熱力學只有幾年的時間。
的確，考夫曼顯然希望新一代的卡諾會叫作考夫曼。他像法默一樣，預見新的第二定律會解釋突現的實體在混沌邊緣時，如何表現出最有趣的行為，以及這些實體如何藉著適應的過程，而愈趨複雜。但是，和法默不同的是，考夫曼沒有背負行政管理的重擔和挫折。自從抵達聖塔菲的第一天起，他就埋首於這個問題中。他十分迫切的想找到答案，彷彿要花三十年來探究秩序和自我組織的意義，令他有種咫尺天涯的痛楚。
他說：對我而言，在研究自我組織和天擇如何結合的辛苦過程中，下一步就是研究邁向混沌邊緣的演化過程。我覺得很煩，因為我依稀捉摸到一點輪廓了。我並不是太過小心翼翼，我的研究還未結束，我只是對許多事情都有了初步的認識。我覺得自己好像榴彈砲，射穿一面又一面的牆，留下滿目瘡痍。我覺得我匆匆跳過一個又一個題目，想要看到彈道弧線的終點，卻不知道回程時該如何清除那些殘骸。
這條弧線要回溯到一九六○年代，當時他剛開始琢磨自動催化組和基因組的網路模型。在那段日子裏，他確實希望能相信，生命完全經由自我組織而形成，天擇只不過是枝節而已。胚胎發育就是最好的證明，相互作用的基因自我組織成不同的形狀，對應於不同的細胞；而相互作用的細胞又在發育中的胚胎自我組織成不同的結構。他說：我從來不懷疑天擇的作用，我只是覺得在最深層，終究還是和自我組織有關。
然後，在一九八○年初，有一天我去拜訪史密斯。史密斯是著名的英國生物學家，也是考夫曼的老朋友。考夫曼在停頓了十年之後，這時候正重新開始認真思考自我組織的問題，在這十年間，他一直在研究果蠅的胚胎發育。他說：史密斯夫婦和我一起散步時，史密斯說我們離達爾文的家不遠，然後他就大發高論：一般說來，把天擇認真當一回事的人是英國鄉紳，就像達爾文一樣。接著他看著我，微微笑了一下，然後說：認為天擇和生物演化沒什麼關係的人是城市猶太人！史密斯說：你真的得好好思考天擇的問題，考夫曼。我卻不聽，我希望一切自然產生。
但是，考夫曼必須承認史密斯說得對，自我組織沒有辦法獨自完成這項工作，畢竟突變的基因和正常基因一樣可以自我組織，結果當產生的是腿長在頭上或沒有頭的畸形果蠅時，你仍然需要靠演化來去蕪存菁。
百味雜陳
他說：所以，一九八二年我坐下來寫書的大綱。（經過再三修訂，終於在一九九二年出版的這本著作秩序起源（The Origins of Order），是考夫曼三十年來思考的精華。）這本書打算探討自我組織和天擇：你如何整合這兩種理論？最初我的想法是兩者互相衝突，天擇要的是一種東西，但是系統中的自我組織行為又有其局限。所以，兩者相互較勁，直到達到某種均衡之後，演化再也無法推動改變。整本書的前三分之二，我都抱持著這種意念。考夫曼說。或說得更精確一點，他這種想法一直延續到一九八○年代中，直到他在聖塔菲聽到混沌邊緣的說法，才開始動搖。
最後，混沌邊緣的觀念大大改變了自我組織與天擇問題在他心目中的意義。但是，那時他卻百味雜陳，因為他自己不但從一九六○年代起，就在遺傳網路上看過近似相變的行為，而且在一九八五年，他幾乎就要領悟了混沌邊緣的想法，但終究擦身而過。
他帶著自責的語氣說：有很多篇論文，我一直懊悔沒能寫出來，這正是其中一篇。一九八五年夏天，他利用休教授年假的時間在巴黎做研究，這個想法正是在那個時候開始萌芽。當時，他和物理學家威斯巴可（Gerard Weisbuch）及研究生佛吉曼梭爾（Francoise Fogelman︱Soule）一起到耶路撒冷的哈達薩醫院（Hadassah Hospital）待了幾個月。一天早上，考夫曼正在思考網路中他稱之為凍結成分（frozen component）的問題。他在一九七一年首先注意到這種現象。在他的燈泡比喻中，這就好像網路中東一堆、西一堆相互連接的節點群，不是全都亮起燈光，就是全都熄滅，而且就一直保持那樣的狀態；然而網路中其他部分的燈泡卻一直持續閃爍。在緊密連結的網路中，燈泡集體混亂閃爍，根本不會出現凍結成分。然而凍結成分卻充斥於連結疏鬆的網路中，這也是為什麼這類的系統很容易就完全僵化。他很好奇，介於兩者之間會是什麼狀況？也就是最近似真實遺傳系統的不太緊密、也不太鬆散的網路，也就是既不完全僵化，也不是全然一片混沌的網路
還記得那天早上，我衝到威斯巴可和佛吉曼梭爾的面前說：你們瞧，就在凍結成分逐漸溶解、連結，未凍結的孤島也開始連結之處，能夠產生最複雜的計算！那天早上，我們熱烈的討論這個現象，我們都同意這個問題很有趣，但是我們手邊還有別的工作，此外，當時我的想法還是：沒有人會在乎這些東西。所以，我沒有繼續研究下去。
所以，當考夫曼聆聽有關混沌邊緣的演講時，他的心情混雜著興奮與懊悔。他禁不住覺得這個觀念有一部分為他所有；但是他也承認，蘭頓把相變、計算和生命的關聯性解析得扣人心弦，蘭頓下了苦功把這個想法琢磨得嚴謹而精確。更重要得是，蘭頓領悟到考夫曼所未見的道理：混沌邊緣不只是純然的秩序系統和混沌系統之間的簡單分界線。經過多次長談後，蘭頓終於讓考夫曼明白，混沌邊緣是自成體系的特殊區域，是你能找到近似生命的複雜行為的地方。
所以，蘭頓的研究出色而且重要。儘管如此，由於其他各種研究工作和寫書的羈絆，考夫曼幾年後才真正領悟了混沌邊緣的含義。事實上，那是在一九八八年夏天，派卡德從伊利諾到聖塔菲來，在研討會中說明他對混沌邊緣的研究。
配錯對遊戲
派卡德差不多和蘭頓同時有了相變的想法，因為他也一直在思考適應的問題，因此不免質疑：最有適應能力的系統是否也是能得出最佳演算結果，也就是位在這奇怪邊緣的系統？
所以派卡德做了個簡單的模擬。開始的時候是很多的細胞自動機規則，他要求每個規則都作一些計算。然後，他採用賀南式的遺傳演算法，根據這些規則表現的好壞來進行演化。結果，他發現最後找到的規則正好都密布於邊緣地帶。一九八八年，派卡德把結果發表成一篇叫朝向混沌邊緣的適應（Adaptation to the Edge of Chaos）的論文，這是混沌邊緣的名稱首次出現在學術期刊（當時蘭頓仍然稱之為混沌初始）。
考夫曼聽到了十分震驚。我曾經想到過在相變中可以產生複雜的計算，但是我從來沒有想過天擇也能產生同樣的結果，我壓根兒沒有這樣的想法。
一旦有了這層領悟，自我組織和天擇的老問題也就豁然開朗：過去二十五年來，考夫曼一直聲稱自我組織是生物學中最強而有力的作用力，現在他認為生命體系並非深植於秩序井然的系統中；事實上，生命體系很接近這種鬆散、流動的混沌邊緣相變。而天擇也並非與自我組織對立，反而更像運動定律，能不斷把突現、自我組織的系統推向混沌邊緣。
考夫曼熱切的說：讓我們把網路看成基因調節的模型，我認為真正的胚胎發育、細胞分化，在秩序狀態中的連結鬆散、但離邊緣又不太遠的網路裏，適應得十分良好。因此，我們很有理由猜測，十億年的演化事實上使真正的細胞轉趨於混沌邊緣。所以這個強而有力的證據足以顯現混沌邊緣必有其好處。
所以，我們可以說相變是複雜性計算出現的地方，而且突變和天擇將能使你到達相變狀態。當然，派卡德已經在他的簡單細胞自動機模型中，證明了這個論點，考夫曼現在希望在他自己的遺傳網路中，也能證明演化能把真正的細胞帶向混沌邊緣。
所以，聽過派卡德的演講之後不久，考夫曼和一位剛從賓州大學畢業的年輕程式設計師強森（Sonke Johnsen）合作，設計了一個模型。考夫曼和強森模仿派卡德的基本策略，讓成對的模擬網路面對一個挑戰：配錯對遊戲。他的想法是串連每個網路，因此對手會看見六個模擬燈泡，然後讓燈泡以不同形態對彼此閃動，適應得最好的網路就是燈泡能夠閃動出與對手截然不同形態的網路。也可以把配錯對遊戲調整得更複雜或更不複雜，但問題是，天擇的壓力再加上遺傳演算法，是不是就足以把網路導向相變區域，正好位在全然混亂的邊緣？考夫曼說，答案是肯定的。不管他和強森從混沌狀態或秩序狀態開始，在每一種狀態中，演化都會把系統帶向混沌邊緣。
所以，這證實了考夫曼的臆測嗎？考夫曼說，幾乎沒有！單單靠幾個電腦模擬，不能證明什麼。如果在各式各樣的複雜遊戲中，都證明了混沌邊緣是最佳位置，而且突變和天擇能把你帶到那裏，那麼也許這整個鬆散而奇妙的臆測就有了解答。但是他承認，這也是他還無暇清除的瓦礫堆之一，他感到還有許多美妙的臆測在向他召喚。
沙堆崩落之謎
丹麥出生的物理學家巴克（Per Bak）在混沌邊緣遊戲中，是一張不按理出的牌。他和長島布魯克海文國家實驗室的同事在一九八七年首次發表了自我組織臨界性（self︱organized criticality）理論，從此，安德森對他們的研究一直有很多溢美之詞。一九八八年秋天，巴克終於到羅沙拉摩斯和聖塔菲研究院來討論他的概念。
巴克是個三十來歲、身材圓胖、一臉福相的年輕人，然而他卻有著條頓（Teutonic）民族的強悍作風，說話唐突、甚至語帶挑釁。有一次蘭頓在研討會中問他問題時，他說：我知道我在說什麼，你知道自己在說什麼嗎？同時，巴克也聰明絕頂，他的相變觀念言簡意賅，足以和蘭頓的理論分庭抗禮。然而兩人的觀念卻南轅北轍，幾乎看不出有任何關聯。
巴克解釋，一九八八年，他和同事唐超（Chao Tang，譯音）及威森費德（Kurt Wiesenfeld）在研究一種被稱為電荷密度波的神祕凝態現象時，發現了自我組織的臨界性。但是，他們很快就體認到這個現象有廣泛而深遠的意義。最好的例子就是想像桌上有一堆沙，新的沙粒如濛濛細雨般不斷落下。（他們以電腦模擬和實際的沙都作了實驗。）沙堆愈來愈高，直到再也無法堆得更高。此時，隨著新的沙繼續落下，舊沙開始從沙堆旁邊流瀉而下。巴克說，假如你一開始就堆了很大的沙堆，結果完全一樣，沙堆會從兩側崩潰，直到所有多